Спосіб нанесення фоторезисту на підложку печатної схеми з відтулинами

С А Н ИЕ Союз Советских Социалистических Республик (И) 89099 7 ИЗО К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22)3аявлено 20.11.78 (21) 2687105/18-21 (23) Приоритет Государственный комитет СССР (31) по делам изобретений Н 05 К 3/00 G 03 С (32) 21.11.77 14182/77 Опубликовано (51) М. КлГ (33) Швейцария 15.12.81- Бюллетень № 4 6 и открытий Дата опубликования описания 15.12В1 (53) УДК 621.396, .6.049.75.002 (088.8) Иностранцы (72) Авторы изобретения Э. Лозерт (ФРГ) и X. Рембольд (Швейцария) Иностранная фирма "Циба-Гейги АГ" (Швейцария) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТА НА ПОДЛОЖКУ ПЕЧАТНОЙ СХЕМЫ С ОТВЕРСТИЯМИ t Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в технологии изготовления печатных схем. При изготовлении печатных схем со 5 сквозными контактными переходами с одной стороны подложки на другую целесообразно нанесение защитной маски на схему до пайки. Данные защитные маски решают задачу защиты всех у ч а с т - ю ков поверхности схемы, которые не должны иметь контакта с припоем в процессе пайки, и тем самым решать задачу устранения нежелательных токопроводящих перемычек между печатными ifl проводниками. Одновременно эти маски из лака выполняют функцию изоляционного слоя для готовой схемы. В настоящее время для получения защитных масок используют чувстви20 тельные к ультрафиолетовым лучам фоторезисты с высокой разрешающей способностью. Известен способ нанесения сухого пленочного фоторезиста, заключающий- 25 РПФК ся в напрессовывании пленки на подложку с помощью нагретого валика. Эту пленку фоторезиста закрывают негативом, засвечивают ультрафиолетовыми лучами и затем, удалив н е г а т и в , соответствующими проявителями удаляют растворением незэсвеченные места. Вследствие этого возникает рисунок маски, имеющий четкую структуру [ 1 ] . Недостаток данного способа заключается в том, что он требует трудоемкой технологии для нанесения з а щитных пленок на поверхность печатной схемы с хорошим сцеплением и без пузырьков воздуха. Если между пленкой и схемой остаются даже незначительные следы влаги, воздуха или других пылевидных загрязнений, то при последующем процессе пайки наблюдает" ся появление пузырей и отслоение -защитной маски. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ нанесения фоторезиста нд подложку, основанный на поливе свегочувствитель 890997 ного раствора в виде свободно падаюмы, поток 1U раствора фоторезиста, щего потока на движущуюся подложку покрытие 11 иЗ фоторезиста. при скорости падения потока 60Покрываемые подложки 9 печатных 160 м/мин [ 2 3 . схем транспортируются на ленточных Однако при используемых режимах не- 5 конвейерах 3 и *t под голоекой 1. При этом выходящий из щели 2 раствор фовозможно получить покрытие высокого торезиста свободно падает потоком качества и одновременно избежать за10 на подложки и образует на них тонкупорки отверстий жидким фоторезистом кое покрытие 11 из фотор'езиста. Так при его поливе на подложку. Цель изобретения - повышение каю как подложки очень тонки по сравнению с высотой потока, расстояние межчества покрытия и уменьшение закупорду головкой и подложками практически ки фоторезистом отверстий. равно расстоянию Н между головкой и Поставленная цель достигается тем, ленточными конвейерами. Высоту поточто согласно способу нанесения фотока и скорость транспортировки можно резиста на подложку печатной схемы с (5 подобрать такими, чтобы покрытие из отверстиями, основанном на поливе рафоторезиста проявилось в качественствора фоторезиста в виде свободно ную защитную маску. Для изготовления падающего потока на движущуюся подложзащитной маски применяется литьевая маку при скорости падения потока на подложку 60-160 м/мин, при поливе исполь- 20 машина изображенного на чертеже типа фирмы "Бюркле и Ко., Машиненфабрик11, зуют раствор фоторезиста с вязкостью Фройденштадт, ОРТ, модели LZKL ^00. 500-1200 мПа-с. Температура раствора фоторезиста Пример 1. Защитная маска с по меньшей мере на 20°С выше темпераиспользованием данного способа нанесетуры подложки печатной схемы. 25 ния фоторезиста изготавливается слеРаствор фоторезиста в виде свободдующим образом. При температуре окно падающего потока накладывают на ружающей среды приблизительно 25°С транспортируемую через этот поток подв литьевую машину (емкость 5) загруложку , при чем, во-пер вых, вязкост ь жают следующий 39%-ный раствор now жидкого вещества регулируют так.^что лимера, имеющий при комнатной темпеона при падении на подложку печатратуре вязкость около 750 мПа*с. В ной схемы составляет 500-1200 мПа-с, состав раствора входит 1500 г светопредпочтительно 600-900 мПа-с, во-вточувствительной эпоксидной смолы с рых, высоту потока устанавливают тамолекулярным весом 2000 и содержакой, что скорость его при падении на нием эпоксида 0,8-1,0 А еди/кг, ^8 г подложку составляет около 60-160 м/мин, э * 2,6 ксилилбигуанида, 1000 г 1-ацетокпредпочтительно 70-120 м/мин, и в си-2-этоксиэтана, 1300 г этиленглитретьих, скорость транспортирования кольмонометилЭфира, 3 г красителя. подложки выбирают равной или,несколько меньше, но предпочтительно больше При высоте литьевой головки 100 мм 40 и ширине литьевой щели 0,6 мм скорость конечной скорости потока. На чертеже схематически показана падения потока составляет на его нижлитьевая машина для осуществления нем конце около 70-90 м/мин. Скорость способа. движения конвейеров составляет Литьевая машина содержит литьевую 130 м/мин. Покрываемая подложка пеголовку 1 со щелью 2, транспортирующее *5 чатной схемы имеет размер 210x300 мм устройство с двумя ленточными конвейи отверстия с диаметром 0,8 мм. После и ерами 3 * » запасную емкость 5» пи• нанесения покрытия данная плата име- ' тающую линию 6, насос 7, отводящий ет покрытие из фоторезиста весом трубопровод 8 [расстояние Н между го6,10 г. После последующей сушки в теловкой 1 и конвейерами 3 и * предпоч- 50 чение 60 мин при 80°С в проветривае* тительио регулируется перемещением мом сушильном шкафу толщина покрытия головки по высоте, подобным же обрана печатных проводниках шириной 2 мм зом в широких диапазонах регулируются составляет 20-22 м. Отверстия покрыты ширина щели 2, производительность натонким покрытием из фоторезиста тольсоса 1 и скорость конвейеров или со55 ко у их верхнего края. Покрытые таким ответственно скорость вращения приобразом печатные схемы подвергают заводящего их в движение двигателя (не свечиванию через фотошаблон 30 с изображен)! ) подложки 9 печатной схе5000-ваттной металлогалогенной лампой 890997 ультрафиолетового излучения и затем проявляют в растворе циклогексанона. Проверка о т в е р с т и й , а также р и с у н ка защитной маски п о к а з ы в а е т , ч т о о т верстия ч и с т ы , а контуры имеют высо5 кую р е з к о с т ь . После отверждения в течение 1 ч при 130°С печатную схему, покрытую маской, проводят через обычную волну припоя при 2бО°С. После этой процеду- 10 ры защитная маска не разрушается, а отверстия заполнены оловянным припоем. П р и м е р 2. Подложки печатных плат форматом Ы)Ох55О мм и минимальныt5 ми проводящими дорожками шириной 300 мкм, высотой 80 мкм при р а с с т о я нии между ними 350 мкм и минимальными диаметрами о т в е р с т и й 0 , 8 мм п о крываются слоем 3 7 ^ ~ н о г о раствора фо20 т о р е з и с т а с вязкостью 520 мПа*с. В ' состав раствора входит 5000 г содержащего эпоксидную группу фотополимера с молекулярным весом около 2600 и содержанием эпоксида около 0 , 8 А е д и / к г , 160 г о - т о л у и л б и г у а н и д а , 5300 г 1-аце- 2$ т о к с и - 2 - э т о к с и э т а н а , 2500 г монометил о в о г о эфира э т и л е н г л и к о л я , 2500 г циклогексанона. припоя при 2бО°С. Маска не разрушае т с я , отверстия заполняются оловянным припоем, ч т о свидетельствует о т о м , ч т о печатные контакты свободны от фоторезиста. П р и м - е р 3. Для нанесения фот о р е з и с т а на подложки печатных схем с минимальным расстоянием между проводящими дорожками 500 м к м , т о л щиной дорожки 70 мкм и минимальным диаметром отверстий и 1,5 мм применяется kl% раствор фоторезиста. В с о с тав раствора с вязкостью 1160 мПа-с при 2*1 С входит 5000 г фотополимера, содержащего эпоксидную группу с молекулярным весом около 260 и содержанием эпоксида около 0 , 8 А е д и / к г , 160 г о-толуилбигуанида, 3300 г 1 - а ц е т о к с и - 2 - э т о к с и э т а н а ( 2500 г монометилового эфира э т и л е н г л и к о л я , І200 г ц и к л о г е к с а н о н а , 10 г д и а э р и рующего вещества. Фоторезист наносится при следующих условиях: Скорость л е н т о ч н о г о к о н вейера, м/мин 110 Высота падения л а к а , м м 12 Ширина зазора щели, мм 0,6 Скорость падения потоПодложки обезжиривают 1 , 1 , 1 - т р и ка при падении на п о д хлорэтаном и высушивают при 80°С. На- 3 0 ложку, м/мин 100-120 несение фоторезиста на нагретые п о д Вес нанесенного слоя ложки осуществляется при следующих составлял, г / м ^ 130 условиях: Подложки печатных схем с нанесенСкорость л е н т о ч н о г о ным фоторезистом после 10-минутной конвейера, м/мин 120 выдержки высушивают в печи непрерывВысота п о т о к а р а с т в о ного действия при 100- 120°С 90 с. р а , мм 120 После охлаждения в течение 90 с фоШирина зазора щели, мм 0,5 торезист наносится на другую сторону Скорость падения п о подложки. Дальнейшая обработка ( з а т о к а на подложку, с в е т к а , проявление, сушка) осуществлям/мин Около 100 ется к а к в примере 2 . Вес нанесенного слоя Так к а к в отверстия заливается 125 составляет, г/м лишь незначительное количество р а После просушки покрытия 10 мин и створа фоторезиста, т о п о с л е ^ з а с в е сушки в инфракрасной печи при 80-120 С 45 чивания можно качественно проявить в течение 2 мин растворитель испаряетзащитную маску и при этом удалить из ся и после охлаждения в течение 90 с о т в е р с т и й все о с т а т к и смолы. наносится на другую сторону подложки при тех же условиях и высушивается. На подложки с нанесенными покрытиями из фоторезиста накладывают фотомаски и в течение **5 с производится засветка металлогалогенной лампой мощностью 5000 Вт. Неосвещенные участки покрытия удаляют растворением циклогексаноном в распылителе при давлении около 2,5 бар. После отверждения подложки с защитными масками из фоторезиста проводят через волну формула изобретения 50 1 . Способ нанесения фоторезиста на подложку печатной схемы с о т в е р стиями,основанный на поливе раствора фоторезиста в виде свободно падающего п о т о к а ' н а движущуюся подложку при SS с к о р о с т и падения потока на подложку 60-160 м/мин, о т л и ч а ю щ и й с я т е м , ч т о , с целью повышения к а чества покрытия и уменьшения з а к у 7 890997 порки фоторезистом отверстий, при поливе используют раствор фоторезист а с вязкостью 500-1200 мПа-с. 2. Способ п о п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что температура раствора фоторезиста по меньшей мере на 20°С выше температуры подложки печатной схемы. Редактор В. Бобков 8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент CUA If 3883352, $ к л . 9 6 - 3 5 . 1 , 1975. 2. Акцептованная заявка ФРГ tf 1928025, к л . G 03 С 1/7**, 197і* (прототип) . Составитель 0. Павлова Техредл. П е к а р ь КорректорГ. Огар Заказ 1105V89 г Тираж 892 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035. Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . V 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у л . Проектная, h